Etude géologique de la Serrania del Interior Oriental (Venezuela) sur le transect Cariaco-Maturin Geological Survey of the Serrania Del Interior Oriental in Venezuela on the Cariaco-Maturin Transect

Abstract

La Serrania del Interior Oriental, située au nord-est du Venezuela, constitue l'avant-pays plissé de la chaîne Caraïbes qui appartient à la zone frontière entre plaques Caraïbes et Amérique du Sud. Elle est limitée au Nord par le décrochement dextre est-ouest de El Pilar et s'ennoie au Sud sous les séries post-tectoniques du bassin de Maturin. L'étude stratigraphique et structurale, réalisée sur un transect nord-sud normal aux structures, s'appuie sur des données de terrain et de sub-surface; elle a permis de définir deux grandes périodes : - Du Néocomien(?)-Barrémien au Miocène inférieur basal, le secteur correspond à une vaste plate-forme continentale, marquée par la concurrence des faciès marins au Nord et des sédiments terrigènes issus du craton guyanais au Sud. La sédimentation enregistre les variations eustatiques (en particulier la grande transgression du Crétace supérieur et la régression de l'Eocène superieur-Oligocène) ainsi que des mouvements épirogéniques (Aptien supérieur, Sénonien supérieur, Eocène inférieur et moyen), mais aucun bouleversement paléogéographique. - A partir du Miocène inférieur terminal, le soulèvement de la bordure septentrionale de la région (début de tectonisation de la Serrania del Interior Oriental) limite la sédimentation marine à un sillon méridional très subsident (foreland basin) : le futur bassin de Maturin. Jusqu'au Miocène moyen terminal, son flanc nord sera progressivement incorporé à l'édifice structural au cours de trois pulsations tectoniques rapprochées; parallèlement, seront repoussés vers le Sud les dépocentres successifs du bassin toujours très subsident. Ce dernier sera ensuite comblé (et repoussé vers l'Est) par des sédiments marins peu profonds puis continentaux. L'organisation structurale de la Serrania est caractérisée par un système de plis de direction N 70, souvent coffrés, disposés en échelon par rapport à la faille transcurente dextre est-ouest de El Pilar; ils sont généralement affectés par des déversements vers le Sud-Est, dont l'accentuation aboutit au développement de chevauchements. L'accident chevauchant majeur est celui de Pirital qui sépare la Serrania proprement dite au Nord, d'un dispositif d'écailles frontales au Sud. Sur le versant nord de la chaîne, les plis sont parfois déversés vers le Nord-Ouest (double déversement) et cisaillés par des failles inverses dont la principale est celle de Rio Grande; sa mise en place est contrôlée par la limite septentrionale de la plate-forme carbonatée du Crétacé inférieur. Le grand décrochement dextre curviligne de San Francisco (globalement orienté Ouest-Nord-Ouest - Est-Sud-Est) affecte le sud du secteur étudié; il est, pour l'essentiel synchrone du plissement et provoque un déplacement de 15/20 km. Des failles normales N 140/160 complètent le dispositif. La réalisation d'une coupe complète de la chaîne nous a permis de déterminer un raccourcissement minimal de 40 km (28 %). Cette organisation structurale, comparable à celle obtenue lors d'une déformation en transpression est commune à tout l'Est vénézuélien et à Trinidad où elle est sub-actuelle; ceci nous a conduit à rechercher dans le dispositif géodynamique actif un modèle de tectogenèse. Nous proposons ainsi que la Serrania soit née au Miocène moyen de la conjonction du coulissage dextre (dominant) et de la collision oblique entre les plaques Caraibes et Amérique du Sud, au droit du relais entre décrochement et (paléo) subduction antillaise. Ce type de tectonique pourrait être baptisé transcollision. The Serrania del Interior Oriental in NE Venezuela forms the folded foreland of the Caribbean range belonging to the border area between the Caribbean and South American plates. It is bounded in the N by the E-W dextral transcurrent fault of El Pilar and becomes buried in the S underneath the post-tectonic series in the Maturin basin. The stratigraphic and structural survey made on the N-S transect perpendicular to the structures is based on field and subsurface data. It has enabled two major periods to be defined: (a) From the Neocomian(?)-Barremian to the bottom Lower Miocene, the sector corresponds to a vast continental platform marked by the concurrence of marine facies in the N and of terrigenous sediments coming from the Guyana Craton in the S. There were eustatic variations in the sedimentation (in particular the major transgression in the late Cretaceous and the regression in the late EoceneOligocene) as well as epirogenic movements (late Aptian, late Senonian, early and middle Eocene) but no paleogeographic upheaval. (b) Beginning at the end of the early Miocene, the uplifting of the northern edge of the region (beginning of tectonization of the Serrania del Interior Oriental) limited marine sedimentation to a very subsident southern furrow (foreland basin), i. e. the future Maturin basin. Until the end of the middle Miocene, its northern flank was gradually incorporated into the structural edifice during three tectonic pulsations in quick succession. At the same time, the succesive depocenters, of the still very subsident basin were pushed southward. Then this basin was filled in (and pushed eastward) by shallow marine and then continental sediments. The structural organization of the Serrania is characterized by a fold system trending N. 70, often boxed and arranged en échelon in relation to the El Pilar E-W dextral transcurrent fault. The folds were generally affected by SE tilting whose accentuation led to the development of overthrusts. The fault of Pirital is the major overthrust which separates the Serrania itself in the N from a frontal tectonic slice system in the S. On the northern slope of the range, the folds are sometimes overturned toward the NW (double overturning) and sheared by reverse faults, among which the main one is the Rio Grande fault. Its occurrence was controlled by the northern boundary of the Lower Cretaceous carbonate platform. The large curvilinear dextral transcurrent fault of San Francisco (trending WNW-ESE) affected the southern part of the sector investigated. It was mainly synchronous with the folding and caused a displacement of 15/20 km. N 140/160 normal faults completed the pattern. The completion of a full section across the range enabled us to determine a minimum shortening of 40 km (28%). This structural organization, which is comparable to what occurs in a transpression deformation, is found throughout all of eastern Venezuela and Trinidad where it is subpresent. This led us to search in the active geodynamic pattern for a tectogenesis model. Therefore, we propose that the Serrania was born in the middle Miocene from the combination of the dextral sliding (dominant) and the oblique collision between the Caribbean and South American) fates in front of the relay between the transcurrent fault and the Antilles (paleo) subduction. This type of tectonics could be called transcollision.